塑料(高分子化合物)
塑料是以单体为原料,通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物,俗称塑料或树脂,可以自由改变成分及形体样式,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。
塑料的主要成分是树脂。树脂这一名词最初是由动植物分泌出的脂质而得名,如松香、虫胶等,树脂是指尚未和各种添加剂混合的高分子化合物。树脂约占塑料总重量的40%~100%。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性,但添加剂也起着重要作用。有些塑料基本上是由合成树脂所组成,不含或少含添加剂,如有机玻璃、聚苯乙烯等。
所谓塑料,其实它是合成树脂中的一种,形状跟天然树脂中的松树脂相似,经过化学手段进行人工合成,而被称之为塑料。
主要特性
大多数塑料质轻,化学性稳定,不会锈蚀;
耐冲击性好;
具有较好的透明性和耐磨耗性;
绝缘性好,导热性低;
一般成型性、着色性好,加工成本低;
大部分塑料耐热性差,热膨胀率大,易燃烧;
尺寸稳定性差,容易变形;
多数塑料耐低温性差,低温下变脆,容易老化;
某些塑料易溶于溶剂。
塑料可区分为热固性与热塑性二类,前者无法重新塑造使用,后者可以再重复生产。热可塑性其物理延伸率较大,一般在50%~500%。在不同延伸率下力不完全成线性变化。
塑料不同性能决定了其在生活在工业中的用途,随着技术的进步,对塑料改性一直没有停止过研究。希望不远的将来,塑料通过改性后的可以有更广泛的应用,甚至可代替钢铁等材料并对环境不再污染。
材料特性
〈1〉 耐化学侵蚀
〈2〉 具光泽,部份透明或半透明
〈3〉 大部分为良好绝缘体
〈4〉 质量轻且坚固
〈5〉 加工容易可大量生产,价格便宜
〈6〉 用途广泛、效用多、容易着色、部分耐高温
优点
1.大部分塑料的抗腐蚀能力强,不与酸、碱反应。
2.塑料制造成本低。
3.耐用、防水、质轻。
4.容易被塑制成不同形状。
5.是良好的绝缘体。
6.塑料可以用于制备燃料油和燃料气,这样可以降低原油消耗。
缺点
1回收利用废弃塑料时,分类十分困难,而且经济上不合算。
2塑料容易燃烧,燃烧时产生有毒气体。例如聚苯乙烯燃烧时产生甲苯,这种物质少量会导致失明,吸入有呕吐等症状,PVC燃烧也会产生氯化氢有毒气体,除了燃烧,就是高温环境,会导致塑料分解出有毒成分,例如苯等。
3塑料是由石油炼制的产品制成的,石油资源是有限的。
4塑料埋在地底下几百年、几千年甚至几万年也不会腐烂。
5塑料的耐热性能等较差,易于老化。
6由于塑料的无法自然降解性,它已成为人类的第一号敌人,也已经导致许多动物死亡的悲剧。比如动物园的猴子,鹈鹕,海豚等动物,都会误吞游客随手丢的1号塑料瓶,最后由于不消化而痛苦地死去;望去美丽纯净的海面上,走近了看,其实飘满了各种各样的无法为海洋所容纳的塑料垃圾,在多只死去海鸟样本的肠子里,发现了各种各样的无法被消化的塑料。
分类
用途分类
根据各种塑料不同的使用特性,通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。
①通用塑料,一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。通用塑料有五大品种,即聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物(ABS)。
常用塑料品种性能及用途
1.聚乙烯:常用聚乙烯可分为低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)。三者当中,HDPE有较好的热性能、电性能和机械性能,而LDPE和LLDPE有较好的柔韧性、冲击性能、成膜性等。LDPE和LLDPE主要用于包装用薄膜、农用薄膜、塑料改性等,而HDPE 的用途比较广泛,薄膜、管材、注射日用品等多个领域。
2.聚丙烯:相对来说,聚丙烯的品种更多,用途也比较复杂,领域繁多,品种主要有均聚聚丙烯(homopp),嵌段共聚聚丙烯(copp)和无规共聚聚丙烯(rapp),根据用途的不同,均聚主要用在拉丝、纤维、注射、BOPP膜等领域,共聚聚丙烯主要应用于家用电器注射件,改性原料,日用注射产品、管材等,无规聚丙烯主要用于透明制品、高性能产品、高性能管材等。
3.聚氯乙烯:由于其成本低廉,产品具有自阻燃的特性,故在建筑领域里用途广泛,尤其是下水道管材、塑钢门窗、板材、人造皮革等用途最为广泛。
4.聚苯乙烯:作为一种透明的原材料,在有透明需求的情况下,用途广泛,如汽车灯罩、日用透明件、透明杯、罐等。
5.ABS:是一种用途广泛的工程塑料,具有杰出的物理机械和热性能,广泛应用于家用电器、面板、面罩、组合件、配件等,尤其是家用电器,如洗衣机、空调、冰箱、电扇等,用量十分庞大,另外在塑料改性方面,用途也很广。
②工程塑料
一般指能承受一定外力作用,具有良好的机械性能和耐高、低温性能,尺寸稳定性较好,可以用作工程结构的塑料,如聚酰胺、聚砜等。在工程塑料中又将其分为通用工程塑料和特种工程塑料两大类。工程塑料在机械性能、耐久性、耐腐蚀性、耐热性等方面能达到更高的要求,而且加工更方便并可替代金属材料。工程塑料被广泛应用于电子电气、汽车、建筑、办公设备、机械、航空航天等行业,以塑代钢、以塑代木已成为国际流行趋势。
通用工程塑料包括:聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、热塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。
特种工程塑料又有交联型的非交联型之分。交联型的有:聚氨基双马来酰胺、聚三嗪、交联聚酰亚胺、耐热环氧树指等。非交联型的有:聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)等。
③特种塑料
一般是指具有特种功能,可用于航空、航天等特殊应用领域的塑料。如氟塑料和有机硅具有突出的耐高温、自润滑等特殊功用,增强塑料和泡沫塑料具有高强度、高缓冲性等特殊性能,这些塑料都属于特种塑料的范畴。
a增强塑料:
增强塑料原料在外形上可分为粒状(如钙塑增强塑料)、纤维状(如玻璃纤维或玻璃布增强塑料)、片状(如云母增强塑料)三种。按材质可分为布基增强塑料(如碎布增强或石棉增强塑料)、无机矿物填充塑料(如石英或云母填充塑料)、纤维增强塑料(如碳纤维增强塑料)三种。
b泡沫塑料:
泡沫塑料可以分为硬质、半硬质和软质泡沫塑料三种。硬质泡沫塑料没有柔韧性,压缩硬度很大,只有达到一定应力值才产生变形,应力解除后不能恢复原状;软质泡沫塑料富有柔韧性,压缩硬度很小,很容易变形,应力解除后能恢复原状,残余变形较小;半硬质泡沫塑料的柔韧性和其他性能介于硬质与软质泡沫塑料之间。
理化分类
根据各种塑料不同的理化特性,可以把塑料分为热固性塑料和热塑性塑料两种类型。
(1)热塑性塑料
热塑性塑料(Thermo plastics ):指加热后会熔化,可流动至模具冷却后成型,再加热后又会熔化的塑料;即可运用加热及冷却,使其产生可逆变化(液态←→固态),是所谓的物理变化。通用的热塑性塑料其连续的使用温度在100℃以下,聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯并称为四大通用塑料。热塑料性塑料又分烃类、含极性基因的乙烯基类、工程类、纤维素类等多种类型。受热时变软,冷却时变硬,能反复软化和硬化并保持一定的形状。
(2)热固性塑料
热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶(熔)特性的塑料,如酚醛塑料、环氧塑料等。热固性塑料又分甲醛交联型和其他交联型两种类型。热加工成型后形成具有不熔不溶的固化物,其树脂分子由线型结构交联成网状结构。再加强热则会分解破坏。典型的热固性塑料有酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯、呋喃、聚硅醚等材料,还有较新的聚苯二甲酸二丙烯酯塑料等。它们具有耐热性高、受热不易变形等优点。缺点是机械强度一般不高,但可以通过添加填料,制成层压材料或模压材料来提高其机械强度。
加工方法分类
根据各种塑料不同的成型方法,可以分为膜压、层压、注射、挤出、吹塑、浇铸塑料和反应注射塑料等多种类型。
膜压塑料多为物性的加工性能与一般固性塑料相类似的塑料;层压塑料是指浸有树脂的纤维织物,经叠合、热压而结合成为整体的材料;注射、挤出和吹塑多为物性和加工性能与一般热塑性塑料相类似的塑料;浇铸塑料是指能在无压或稍加压力的情况下,倾注于模具中能硬化成一定形状制品的液态树脂混合料,如MC尼龙等;反应注射塑料是用液态原材料,加压注入膜腔内,使其反应固化成一定形状制品的塑料,如聚氨酯等。
1、合成树脂
合成树脂是塑料的最主要成分,其在塑料中的含量一般在40%~100%。由于含量大,而且树脂的性质常常决定了塑料的性质,所以人们常把树脂看成是塑料的同义词。
2、填料
填料又叫填充剂,它可以提高塑料的强度和耐热性能,并降低成本。例如酚醛树脂中加入木粉后可大大降低成本,使酚醛塑料成为最廉价的塑料之一,同时还能显著提高机械强度。
3、增塑剂
增塑剂,或称塑化剂可增加塑料的可塑性和柔软性,降低脆性,使塑料易于加工成型。增塑剂(塑化剂) 一般是能与树脂混溶,无毒、无臭,对光、热稳定的高沸点有机化合物,最常用的是邻苯二甲酸酯类。
4、稳定剂
稳定剂主要是指保持高聚物塑料、橡胶、合成纤维等稳定,防止其分解、老化的试剂。为了防止合成树脂在加工和使用过程中受光和热的作用分解和破坏,延长使用寿命,要在塑料中加入稳定剂。常用的有硬脂酸盐、环氧树脂等。稳定剂的用量一般为塑料的03~05%。
5、着色剂
着色剂可使塑料具有各种鲜艳、美观的颜色。常用有机染料和无机颜料作为着色剂。合成树脂的本色大都是白色半透明或无色透明的。在工业生产中常利用着色剂来增加塑料制品的色彩。
6、润滑剂
润滑剂的作用是防止塑料在成型时粘在金属模具上,同时可使塑料的表面光滑美观。常用的润滑剂有硬脂酸及其钙镁盐等。
7、抗氧剂
防止塑料在加热成型或在高温使用过程中受热氧化,而使塑料变黄,发裂等。
8、抗静电剂
塑料是卓越的绝缘体,所以很容易带静电,而抗静电剂可以赋予塑料以轻度 至中等的电导性,从而可防止制品上静电荷的积聚。
扩展资料:
塑料发展
第一种完全合成的塑料出自美籍比利时人列奥·亨德里克·贝克兰,1907年7月14日,他注册了酚醛塑料的专利。
贝克兰是鞋匠和女仆的儿子,1863年生于比利时根特。1884年,21岁的贝克兰获得根特大学博士学位,24岁时就成为比利时布鲁日高等师范学院的物理和化学教授。1889年,刚刚娶了大学导师的女儿,贝克兰又获得一笔旅行奖学金,到美国从事化学研究。
在哥伦比亚大学的查尔斯·钱德勒教授鼓励下,贝克兰留在美国,为纽约一家摄影供应商工作。这使他几年后发明了Velox照相纸,这种相纸可以在灯光下而不是必须在阳光下才能显影。1893年,贝克兰辞职创办了Nepera化学公司。
在新产品冲击下,摄影器材商伊士曼·柯达吃不消了。1898年,经过两次谈判,柯达方以75万美元(相当于2013年1500万美元)的价格购得Velox照相纸的专利权。
不过柯达很快发现配方不灵,贝克兰的回答是:这很正常,发明家在专利文件里都会省略一两步,以防被侵权使用。柯达被告知:他们买的是专利,但不是全部知识。又付了10万美元,柯达方知秘密在一种溶液里。
—塑料
以下这些材料。市售主流笔记本外壳大部分为ABS工程塑料
一、ABS工程塑料
ABS工程塑料即PC+ABS(工程塑料合金),在化工业的中文名字叫塑料合金,之所以命名为PC+ABS,是因为这种材料既具有PC树脂的优良耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能,又具有ABS树脂优良的加工流动性。同时其具备极好的冲击强度,电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性以及成型加工和机械加工较好。
这是一种最普通的笔记本外壳材料,目前市场上大部分机型都或多或少的采用了这种材料。例如:ThinkPad E40系列、宏碁4741G系列等等,都是采用的这种材料,举不胜举。
优点:成本较低、易于加工、尺寸稳定性好。
缺点:质量较重、散热性不佳。
二、铝镁合金
铝镁合金一般主要元素是铝,再掺入少量的镁或是其它的金属材料来加强其硬度。因本身就是金属,其导热性能和强度尤为突出。
一般来说,其硬度是ABS工程塑料机壳的数倍,但重量仅为后者的三分之一,通常被用于中高档超薄型或尺寸较小的笔记本的外壳。
银白色的铝镁合金外壳可使产品更豪华、美观,而且易于上色,可以通过表面处理工艺变成个性化的粉蓝色和粉红色,为笔记本电脑增色不少,这是工程塑料以及碳纤维所无法比拟的。因而铝镁合金成了便携型笔记本电脑的首选外壳材料,目前大部分厂商的笔记本电脑产品均采用了铝镁合金外壳技术。铝镁合金并不是很坚固耐磨,成本较高,比较昂贵,而且成型比ABS困难(需要用冲压或者压铸工艺),所以笔记本电脑一般只把铝镁合金使用在顶盖上,很少有机型用铝镁合金来制造整个机壳。
优点:强度高、质量轻、散热好。
缺点:成本较高、喷漆容易磨损。
三、碳纤维
碳纤维材质是很有趣的一种材质,它既拥有铝镁合金高雅坚固的特性,又有ABS工程塑料的高可塑性。它的外观类似塑料,但是强度和导热能力优于普通的ABS塑料,而且碳纤维是一种导电材质,可以起到类似金属的屏蔽作用(ABS外壳需要另外镀一层金属膜来屏蔽)。
碳纤维的强韧性是铝镁合金的两倍,而且散热效果最好。碳纤维的缺点是成本较高,成型没有ABS外壳容易,因此碳纤维机壳的形状一般都比较简单缺乏变化,着色也比较难。此外,碳纤维机壳还有一个缺点,就是如果接地不好,会有轻微的漏电感,需要在其碳纤维机壳上覆盖了一层绝缘涂层。
优点:散热好、强韧性好。
缺点:成本高、成型难、导电。
四、钛合金
钛合金材质的可以说是铝镁合金的加强版,它的主要成分也是金属铝。钛合金与铝镁合金除了掺入金属本身的不同外,最大的分别之处,就是还渗入碳纤维材料,无论散热,强度还是表面质感都优于铝镁合金材质,而且加工性能更好,外形比铝镁合金更加的复杂多变。
钛合金关键性的突破是强韧性更强、而且变得更薄。就强韧性看,钛合金是铝镁合金的三至四倍。强韧性越高,能承受的压力就越大。至于薄度,钛合金厚度只有05mm,是镁合金的一半,厚度减半可以让笔记本电脑体积更娇小轻薄。
钛合金唯一的缺点就是必须通过焊接等复杂的加工程序,才能做出结构复杂的笔记本电脑外壳,这些生产过程衍生出可观成本,因此十分昂贵。目前,钛合金及其它钛复合材料。
优点:集以上所有材质优点于一身。
缺点:复杂的加工程序使价格高昂。
五、聚碳酸酯PC(PC-GF-##)
聚碳酸酯PC也是笔记本电脑外壳所采用的材料之一,它的原料是石油,经聚酯切片工厂加工后就成了聚酯切片颗粒物,再经塑料厂加工就成了成品。从实用的角度,其散热性能也比ABS塑料较好,热量分散比较均匀。
其最大缺点是比较脆,容易断裂,我们常见的光盘就是用这种材料制成的。运用这种材料比较显著的就是富士通了,在很多型号中都是用这种材料,而且是全外壳都采用这种材料。
不管从表面还是从触摸的感觉上,PC-GF-##材料感觉都像是金属。如果笔记本电脑内没有标识的话,单从外表面看不仔细去观察,可能会以为是合金物。
优点:散热性能好。
缺点:比较脆。
六、皮革:
早期人们比较重视笔记本的硬件性能,外壳也是提升笔记本性能的一个重要途径。不过,随着今年来技术水平的大大提高,人们逐渐开始考虑笔记本的外观设计,所以加入皮革材质的笔记本电脑应运而生,皮革不仅在外观上给人以高贵的时尚感,同时还会给用户提供更佳的操作使用体验。
率先将皮革材质引入笔记本外壳设计的是华硕,2006年推出的S6皮革版是全球首款采用皮革外壳的笔记本产品。皮革本身的特点是柔软附有弹性,所以可以根据笔记本不同的外观附着不同的皮革,并且手感非常出色,而且染色工艺也比较成熟,不过大家都知道,皮革本身是非常软的,所以它不能单独用作笔记本的外壳,必须是附着在某种坚硬的材质表面才可以,否则是不足以对内部的原件起到保护作用的。
另外,大家都知道,皮革比较保暖,所以散热性能比较差,因此,采用皮革外壳的笔记本数量很少,针对的是时尚人群。
优点:时尚、柔软、手感好。
缺点:散热性能差,价格高。
七、竹子
竹子,在生活中经常见到,竹制筷子、竹制椅子等等。但将竹子作为笔记本电脑的外壳材料却非常少见,07年华硕推出了一款EcoBook采用的就是竹制外壳。
竹制笔记本以华硕为代表
竹子本身比较坚固耐用,具有一定的柔韧性,而且质地较轻,非常适合用作笔记本外壳。在对竹材的处理过程中使用了烟熏、蒸煮等工艺,将竹子中的醣份去除,同时在竹材的表面涂上透明的漆料,这样做可以有效提升竹材的防虫蛀、防潮、抗磨损以及防褪色的能力。竹子是一种有机材质,是可再生资源,用竹子作为笔记本电脑的外壳材料,最大的意义还是在于环保。
不过,将竹子作为笔记本外壳的材料,在制作加工方面有着非常大的难度。因为笔记本考虑到体积、重量以及散热的因素,因此竹子要加工的足够薄,还必须具有一定的坚固性,同时烟熏、蒸煮、雕刻等工艺也非常麻烦,这导致其价格很昂贵,并且难以进行量产。
优点:时尚个性、轻薄、环保。
缺点:加工难度大。
工程塑料是在工业上用作零件或外壳材料的工业用塑料,是一种结构性材料,在苛刻的环境里能承受和低档外力作用,具有抗强度高、耐冷耐热性优、耐冲击性强、抗老化性能好的特点。通常的工程塑料包括ABS塑料、尼龙、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯醚等。为了弄清它属于哪一种树脂体系, 需要采用合适的分析技术来对其进行成分分析。需要检测、分析、测试的用户,推荐了解微谱,大品牌更放心。点击我和专业技术沟通
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三种材质:
1通用塑料
一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。通用塑料有五大品种,即聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物(ABS)。
20工程塑料
一般指能承受一定外力作用,具有良好的机械性能和耐高、低温性能,尺寸稳定性较好,可以用作工程结构的塑料,如聚酰胺、聚砜等。
3特种塑料
一般是指具有特种功能,可用于航空、航天等特殊应用领域的塑料。如氟塑料和有机硅具有突出的耐高温、自润滑等特殊功用,增强塑料和泡沫塑料具有高强度、高缓冲性等特殊性能,这些塑料都属于特种塑料的范畴。
扩展资料:
简单鉴别塑料的方法
1看,因为深颜色的色料一般毒性很大,所以一般来说颜色越深的塑料毒性越大。给塑料染色还有一个很重要的原因就是原料是废塑料,为了掩盖原来的颜色。
2闻,只要塑料有异味,不管怎么样绝对不能装食品,异味一般都是在制品中添加助剂,色料等其他附料或残余单体的味道。
3摸,装食物的塑料一般摸起来光滑且有光泽,如果手感不光滑,尤其是发粘的一定不能装食物,因为这里面助剂太多了,多的你都无法想象,可能会占五成以上。
参考资料:
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